第25講核酸

號知識導(dǎo)航

知識精講

一、核酸的分類與作用

核酸是一種生物大分子，相對分子質(zhì)量可達上百萬。.

1.分類：天然的核酸根據(jù)其組成中所含戊糖的不同，分為脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核

酸(RNA)。

2.作用：核酸是生物體遺傳信息的攜帶者,在生物體的生長、繁殖、遺傳和變異等生命現(xiàn)

象中起著重要的作用。

二、核酸的水解

O

II

磷酸HO—P—0H

酶

水解

胞嗡唳(G)胸腺喀咤(T)尿喀喔(U)

三、核酸的組成

1.定義：核酸可以看作磷酸、戊糖和堿基通過一定方式結(jié)合而成的生物大分子。

二（a代表磷酸、b代表戊糖、c代表堿基）--

2.組成元素：C、H、0、N、Po

3.基本單元：核甘酸Q其中，核糖核甘酸一核糖核酸；脫氧核甘酸一脫氧核糖核酸）。

四、核酸的形成

堿基與戊糖縮合形成核昔，核昔與磷酸縮合形成了組成核酸的基本單元一核昔酸，核甘酸

縮合聚合可以得到核酸：.

戊糖縮合一

資料卡片——腺昔三磷酸（ATP）

:腺喋吟核昔中的核糖羥基與磷酸反應(yīng)，可形成腺甘酸（AMP）、腺甘二磷酸（ADP）及腺昔三磷酸

;（ATP）。ATP逐步水解可以生成ADP和AMP。ATP是細胞生命活動所需能量的直接來源，也是生物體

I內(nèi)重要的能量轉(zhuǎn)換中間體。

:ATP分子中的磷酸與核糖之間通過磷酯鍵連接，磷酸與磷酸日之間則形成磷酸酎鍵。磷酸酎鍵在ATP

|水解時會發(fā)生斷裂，整個水解過程可釋放較多能量供生物體使用，因此也被稱為高能磷酸鍵。植物光合

I作用和動物體內(nèi)食物氧化分解提供的能量，則可使ADP與磷酸重新反應(yīng)合成ATP。?

?思考與交流——結(jié)合下圖，分析DNA分子的結(jié)構(gòu)，回答下列問題。

圖1脫氧核糖核酸（DNA）圖2堿基互補配對時形成氫鍵的

的結(jié)構(gòu)示意圖示意圖（虛線表示氫鍵）

（l）DNA分子是由條多聚核甘酸鏈組成的？具有怎樣的空間結(jié)構(gòu)?

（2）DNA的基本結(jié)構(gòu)單元核甘酸由哪幾類物質(zhì)組成?分別對應(yīng)于圖2中DNA分

子的哪一部分??

（3）DNA分子中含有哪幾種堿基___________?它們是如何相互作用進行配對的

【答案】(1)2雙螺旋結(jié)構(gòu)

(2)磷酸、堿基、脫氧核糖分別對應(yīng)于圖2中，脫氧核糖與磷酸交替連接，排列在外

側(cè)，堿基互補配對，排列在內(nèi)側(cè)

(3)腺喋吟(A)、鳥喋吟(G)、胞喀陡(C)、胸腺喀咤(T)腺喋吟(A)和胸腺喀咤(T)配對，

鳥噪吟(G)和胞喀咤(C)配對

五、核酸的結(jié)構(gòu)

1.DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點

①DNA分子由兩條多聚核昔酸鏈組成，兩條鏈平行盤繞，形成雙螺旋結(jié)構(gòu)；

②每條鏈中的脫氧核糖和磷酸交替連接》排列在外側(cè)，堿基排列在內(nèi)側(cè)；

③兩條鏈上的堿基通過氫鍵作用，腺喋吟(A)與胸腺嚏咤(T)配對，鳥喋吟(G)與胞

喀咤(C)配對，結(jié)合成堿基對，遵循堿基互補配對原則。

2.RNA的結(jié)構(gòu)

RNA也是以核甘酸為基本構(gòu)成單位，其中的戊糖和堿基與DNA中的不同，核糖替代了脫氧

核糖，尿喀咤(U)替代了胸腺嚏咤(T)oRNA分子一般呈單鏈狀結(jié)構(gòu)，■比DNA分子小

得多。

六、核酸的生物功能

核酸是生物體遺傳信息的載體。

1.DNA的生物功能.

①決定生物性狀

有一定堿基排列順序的DNA片段含有特定的遺傳信息，被稱為基因。DNA分子上有許多

基因，決定了生物體的一系列性狀。

②傳遞遺傳信息

在細胞繁殖分裂過程中，會發(fā)生DNA分子的復(fù)制。親代DNA分子的兩條鏈解開后作為母

鏈模板，在酶的作用下，利用游離的核昔酸各自合成一段與母鏈互補的子鏈。最后形成兩個

與親代DNA完全相同的子代DNA分子,使核酸攜帶的遺傳信息通過DNA復(fù)制被精確地傳

遞給下一代，并通過控制蛋白質(zhì)的合成來影響生物體特定性狀的發(fā)生和發(fā)育。

2.RNA的生物功能

RNA主要負責傳遞、。翻譯和表達DNA所攜帶的遺傳信息。

對點訓練

奇題型一：核酸的組成

【變1-2】下列概念圖中所填內(nèi)容正確的有

①脫氧核甘酸②8種③5種堿基④脫氧核糖⑤脫氧核甘酸鏈

A.2個B.3個C.4個D.5個

【答案】B

【解析】

根據(jù)圖中DNA可以確定①為脫氧核甘酸、②4種、③4種堿基、④為脫氧核糖、⑤為脫氧

核甘酸鏈，①④⑤正確，正確的有3個;

故選Bo

【例2】如圖表示生物體內(nèi)核酸的基本組成單元模式圖，下列說法正確的是

A.若③是尿喀咤，則此圖是組成RNA的原料

B.DNA分子結(jié)構(gòu)的多樣性取決于③的種類

C.若②為脫氧核糖，則與②相連的③有五種

D.DNA和RNA在核甘酸上的不同點只在②方面

【答案】A

【詳解】

A.若③是尿嚓咤，則該核甘酸是核糖核甘酸，是組成RNA的基本單元，A正確；

B.DNA分子結(jié)構(gòu)的多樣性取決于4種③（堿基）的排列順序，B錯誤；

C.若②為脫氧核糖，則該核甘酸為脫氧核糖核甘酸，與②相連的③有4種，C錯誤;

D.RNA和RNA在核甘酸上的不同點除了在②方面，還有③方面，D錯誤；

故選A?

【變3-1】脫氧核糖核酸的結(jié)構(gòu)片段如下圖：（其中以...或者……表示氫鍵）

它在酶和稀鹽酸中可以逐步發(fā)生水解，下列關(guān)于該高分子的說法不正確的是

A.完全水解產(chǎn)物中，含有磷酸、戊糖和堿基

B.完全水解產(chǎn)物的單個分子中，一定含有官能團一NH2和一OH。

C.氫鍵對該高分子的性能有很大影響

NH2

D.其中堿基的一種結(jié)構(gòu)簡式為;

【答案】B

【詳解】

A.根據(jù)結(jié)構(gòu)簡式可知，完全水解產(chǎn)物中，含有磷酸、戊糖和堿基，A正確;

NH2

B.完全水解后，某些產(chǎn)物中，如不含羥基，B錯誤；

C.氫鍵可使物質(zhì)的物理性質(zhì)發(fā)生一定的變化，如分子間氫鍵增大熔沸點等，c正確;

D.根據(jù)結(jié)構(gòu)簡式可知，其中堿基的一種結(jié)構(gòu)簡式可為D正確;

答案選B。

【例4】如圖是關(guān)于生物大分子的概念圖。

據(jù)圖回答下列問題：

(l)a的名稱為；DNA水解得到種堿基。

(2)c中小麥種子的儲能物質(zhì)是；促進人體胃腸蠕動的物質(zhì)是

(3)兩個氨基酸發(fā)生脫水縮合反應(yīng)時，產(chǎn)物是和,

肽鍵的結(jié)構(gòu)簡式是o

【答案】(1)核糖核酸4

⑵淀粉纖維素

()

(3)H2O二肽||

—C—NH-

【解析】

(1)根據(jù)戊糖、堿基的不同，核酸分為兩大類，即脫氧核糖核酸(簡稱DNA)與核糖核酸(簡稱

RNA)。a的名稱為核糖核酸；DNA水解得到4種堿基。

(2)c為多糖，小麥種子的儲能物質(zhì)淀粉；促進人體胃腸蠕動的物質(zhì)是纖維素。

O

(3)兩個氨基酸發(fā)生脫水縮合反應(yīng)時，產(chǎn)物是水和二肽，肽鍵的結(jié)構(gòu)簡式是||o

—C—NH—

奇題型二：核酸的結(jié)構(gòu)

【例5】DNA分子復(fù)制前首先將雙鏈解開，則DNA分子復(fù)制將雙鏈解開的過程可視為

A.化學變化B.物理變化

C.既有物理變化又有化學變化D.是一種特殊的生物變化

【答案】B

【解析】

DNA分子復(fù)制前首先將雙鏈解開，DNA分子復(fù)制將雙鏈解開的過程中沒有新物質(zhì)產(chǎn)生，因

此可視為物理變化，故合理選項是B。

【變6-2】存在于RNA而不存在于DNA中的含氮堿基是?

A.鳥喋吟B.腺喋吟C.尿嚏咤D.胸腺喘咤

【答案】C

【解析】

DNA中的堿基主要有腺喋吟、鳥喋吟、胞喀咤和胸腺喀咤，rfoRNA的堿基主要有腺喋吟、

鳥嘿吟、尿嚏咤和胞嚏咤，故存在于RNA而不存在于DNA中的含氮堿基為尿喀咤，故選:

Co

【例7】核酸檢測是診斷新冠肺炎的重要依據(jù)，下列關(guān)于核酸的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)說法正確的是

()

A.核酸是一種無機酸B.核酸的性質(zhì)與蛋白質(zhì)相似，不會變性

C.組成核酸的元素有C、H、0、N、P等D.核酸是生物小分子化合物-

【答案】C

【解析】

A.核酸是有多個核甘酸相互聚合而形成的的有機酸，A錯誤；

B.核酸性質(zhì)與蛋白質(zhì)類似，在重金屬鹽、加熱等化學或物理因素的影響下可以發(fā)生變性,

B錯誤；

C.根據(jù)核酸的組成，可知組成核酸的元素有C、H、O、N、P等，C正確；

D.核酸是由核甘酸相互聚合組成的大分子化合物，D錯誤；

故選C。

奇題型三：核酸的生物功能

【變8-1］有關(guān)核酸的敘述正確的是（）-

A.核酸對生物體的生長繁殖、遺傳變異等起著決定性作用，是生命活動的控制者，大量存

在于細胞核中

B.核酸指揮控制著蛋白質(zhì)的合成，細胞的分裂，主要存在于細胞質(zhì)中

C.生物體遺傳信息的載體DNA,大量存在于細胞核中，決定蛋白質(zhì)的合成

D.生物體遺傳信息的載體RNA,大量存在于細胞質(zhì)中，控制蛋白質(zhì)的合成

【答案】C

【分析】

核酸根據(jù)五碳糖不同分為DNA和RNA,核酸是遺傳信息的攜帶者，對于生物的遺傳變異及

蛋白質(zhì)的生物合成具有重要作用。

【詳解】

A.RNA主要存在于細胞質(zhì)中，DNA大量存在于細胞核中，A錯誤；

B.RNA主要存在于細胞質(zhì)中，根據(jù)DNA提供的信息控制體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成，B錯誤；

C.DNA大量存在于細胞核中，是生物體遺傳信息的載體，決定蛋白質(zhì)的合成，C正確；

D.生物體遺傳信息的載體是DNA,D錯誤。

答案選C。

【變8-3】下列有關(guān)核酸的說法中不正確的是（）

A.核酸是一類含磷的生物高分子化合物

B.根據(jù)組成，核酸分為DNA和RNA

C.DNA大量存在于細胞質(zhì)中口

D.1981年，我國用人工方法合成了酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸

【答案】C

【詳解】

A、核酸是由C、H、O、N、P等元素組成的有機高分子物質(zhì)，故A正確；B、核酸按五碳

糖的不同分為核糖核酸（RNA）和脫氧核糖核酸（DNA）兩大類，故B正確；C、DNA大

量存在于細胞核中，而不是細胞質(zhì)中，故C錯誤；D、1981年底，我國科學家人工合成了酵

母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸，故D正確；故選C。

【點睛】

本題考了核酸的結(jié)構(gòu)以及核酸在生命活動中的作用，結(jié)合相關(guān)知識進行解答；核酸是由C、

H、0、N、P等元素組成的有機高分子物質(zhì)；核酸按五碳糖的不同分為核糖核酸（RNA）和

脫氧核糖核酸（DNA）兩大類，細胞結(jié)構(gòu)的生物遺傳物質(zhì)是DNA,病毒的遺傳物質(zhì)是DNA

或RNA；DNA大量存在于細胞核中；人工合成了酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸，標志著我國具

有人工合成核酸的能力。

提分特訓

【題1】腺喋吟核昔是生產(chǎn)核酸類藥物的中間體，結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說法正確的是

NH

A.腺喋吟核昔單體發(fā)生縮聚反應(yīng)可以生成核酸

B.該化合物不能發(fā)生水解反應(yīng)

C.核磁共振氫譜有9組峰底

D.該化合物中含有4個手性碳原子

【答案】D

【解析】

A.腺喋吟核昔沒有磷酸基，不能與氨基發(fā)生反應(yīng)生成核酸，故A錯誤；

B.該有機物中含有酸鍵，在一定條件下能發(fā)生水解，故B錯誤；

C.根據(jù)等效氫判斷方法，該有機物含有11組氫原子，有11組峰，故C錯誤；

D.根據(jù)碳原子接4個不同的原子或原子團的是手性碳原子進行判斷，含氧環(huán)中的4個碳原

子是手性碳原子，故D正確；

故選D。

【點睛】

此題考查有機物中的官能團的判斷及性質(zhì)，利用官能團判斷有機物可能發(fā)生的性質(zhì)，利用結(jié)

構(gòu)判斷是否是手性碳原子。

【題2】下列對有機物的描述錯誤的是（）

A.核糖核酸和脫氧核糖核酸都含有磷酯鍵

B.甲酰胺、丙氨酰甘氨酸分子中均含有酰胺基

C.人體內(nèi)組成蛋白質(zhì)的氨基酸均為a—氨基酸，其中一部分需從食物中攝取

D.Imol纖維素最多和3mol乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)

【答案】D

【詳解】

A.核糖核酸和脫氧核糖核酸都由一分子的磷酸，一分子的五碳糖構(gòu)成，它們的不同在于五

碳糖的不同，故A正確；

B.甲酰胺的結(jié)構(gòu)是、丙氨酰甘氨酸的結(jié)構(gòu)是鄧丫k,q：,分子中均含有

酰胺基，故B正確；

C.人體內(nèi)組成蛋白質(zhì)的氨基酸均為a—氨基酸，其中一部分需從食物中攝取，如甲硫氨酸

需從食物中攝取，故C正確；

D.纖維素的分子式是（C6Hio05）n,一個片段有3個羥基，Imol纖維素最多和3nmol乙酸發(fā)

生酯化反應(yīng)，故D錯誤；

選D。

【題3】核酸檢測為確認病毒感染提供了關(guān)鍵的支持性證據(jù)。某核糖核酸（RNA）的結(jié)構(gòu)片

斷示意圖如下，它在酶的催化作用下能完全水解生成戊糖、堿基和某酸。下列說法不正確

的是

A.核酸也可能通過人工合成的方法得到

B.酶是有機化合物，催化活性與溫度有關(guān)■

C.該核酸水解生成的堿基中含有氮元素

D.該核酸完全水解生成的酸是H3P03

【答案】D

【詳解】

A.采用有機合成反應(yīng)或酶促合成反應(yīng)可進行核酸大分子的合成，A正確；

B.酶的本質(zhì)是有機物，絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，極少數(shù)是RNA,RNA也是有機物，酶催化活

性與溫度有關(guān)，B正確；

C.堿基是形成核昔的含氮化合物，所以該核酸水解生成的堿基中含有氮元素，C正確；

D.從圖中可分析，該核酸完全水解生成的酸是H3Po4,D錯誤；

答案選D。

【題4】(雙選)如圖為核甘酸的模式圖，下列相關(guān)說法正確的是

A.DNA與RNA在核甘酸上的不同點只有②方面

B.如果②為核糖，則③有4種

C.③在生物體中共有8種，徹底水解的產(chǎn)物也有8種

D.人體內(nèi)的遺傳物質(zhì)徹底水解會得到6種產(chǎn)物

【答案】BD

【解析】

A.DNA與RNA在堿基上也有差距，DNA中有堿基T、RNA中含有堿基U,A錯誤；

B.如果②為核糖，則該核甘酸是核糖核甘酸，則③有4種A、C、G、U,B正確；

C.③在生物體中共有5種，徹底水解的產(chǎn)物可以是脫氧核糖、核糖、磷酸、5種含氮堿基，

C錯誤；

D.人體內(nèi)的遺傳物質(zhì)為DNA,徹底水解會得到脫氧核糖、磷酸、4種含氮堿基，D正確;

故選C?

【題5】某種海洋生物的DNA分子中，腺喋吟的數(shù)量約占堿基總數(shù)的32%,請由此推測其

他三種堿基的數(shù)量占堿基總數(shù)的百分比o

【答案】腺喋吟(A)占32%、胸腺喀咤(T)占32%、鳥喋吟(G)占18%、胞喀咤(C)占18%。

【詳解】

DNA分子含4種堿基：腺喋吟(A)、鳥喋吟(G)、胞喀咤(C)、胸腺嚏咤(T),堿基互補配對原

子：A總是與T配對，C總是與G配對，腺喋吟(A)的數(shù)量約占堿基總數(shù)的32%,則T也占

32%,C和G總的占1-32%X2=36%,故C和G各占36%-2=18%；

綜上所述：某種海洋生物的DNA分子中，腺嘿吟(A)的數(shù)量約占堿基總數(shù)的32%,則胸腺

喀咤(T)約占堿基總數(shù)的32%,鳥口票吟(G)、胞喀咤(C)各占堿基總數(shù)的18%。

M提分作業(yè)

【練1】蛋白質(zhì)和核酸共有的主要組成元素是

A.C、H、OB.C、H、0、N、P

C.C、H、0、ND.C、H、0、P

【答案】C

【解析】

蛋白質(zhì)的元素組成是c、H、O、N；核酸的元素組成是C、H、O、N、P；

共有的C、H、O、N；

故選C。

【練2】下列說法錯誤的是

A.核酸是一種小分子B.核酸中一定含有N、P元素

C.核酸可以發(fā)生水解。D.核酸是磷酸、戊糖和堿基通過一定方式結(jié)

合而成的

【答案】A

【解析】

A.核酸可以看作磷酸、戊糖和堿基通過一定方式結(jié)合而成的生物大分子，A項錯誤；

B.磷酸中一定含有P元素，堿基中一定含有N元素，結(jié)合A項分析可知，核酸中一定含有

N、P元素，B項正確；

C.核酸在酶的作用下水解生成核甘酸，C項正確；

D.核酸可以看作磷酸、戊糖和堿基通過一定方式結(jié)合而成的生物大分子，D項正確；

答案選A。

【練3】DNA與RNA完全水解后產(chǎn)物的特點是

A.部分堿基相同，戊糖相同B.部分堿基不同，戊糖不同

C.堿基相同，戊糖不同D.堿基不同，戊糖相同

【答案】B

【解析】

DNA完全水解的產(chǎn)物是脫氧核糖，磷酸和堿基，RNA完全水解的產(chǎn)物是核糖，磷酸和堿基，

部分堿基不同，戊糖不同，綜上所述故選B。

【練4】對于物質(zhì)M的結(jié)構(gòu)簡式如圖，下列關(guān)于M的敘述正確的是》

NH

OH0H

A.M是一種核甘酸

B.M中的堿基為胞喀咤

C.M水解生成戊糖和堿基

D.M是一種芳香族化合物

【答案】C

【解析】

A.M是一種核背，其中不含竣基，A